第十一章蒸汽动力循环

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工程热力学课件第十一章蒸汽动力循环装置

循环净功为 wnet wt wp h1 h2 h4 h3
p v图上面积 1234561
循环净热量为 qnet q1 q2 h1 h4 h2 h3 h1 h2 h4 h3
T s图上面积 1234561
Ps mT P0 mT Dh1 h2

耗汽率d：装置每输出单位功量所消耗的蒸汽量理想耗汽率d0为 D 1 d0 P0 h1 h2 以实际内部功率Pi为基准，则内部功耗汽率为 d0 D 1 1 di Pi h1 h2act T h1 h2 T 考虑有效功，则有效功耗汽率为
可得热效率的近似式 h1 h2 p1 p2 v2 h1 h2 p1 p2 v2 t h1 h3 p1 p2 v2 h1 h2 p1 p2 v2 略去wp简化为
h1 h2 t h1 h2
循环初压力p1甚高时，水泵功约占汽轮机作功的 2%左右，精确计算时不应忽略水泵功
提高初压使乏汽干度降低，引起汽轮机内效率降低并缩短使用寿命，通常不使乏汽干度低于88% 在提高p1的同时提高t1，可以抵消因提高初压引起的乏汽干度的降低

背压p2对热效率的影响在相同的初温初压下降低背压p2也能使热效率提高背压降低意味着冷凝器内饱和温度t2降低，故受环境温度的限制降低p2若不提高t1也会引起乏汽干度x2降低，后果与单独提高p1类似
d0 D D de Ps P0Tm Tm
11-2 再热循环
再热循环

新蒸汽膨胀到某一中间压力后撤出汽轮机，导入锅炉中特设的再热器或其它换热设备中，使之再加热，然后导入汽轮机继续膨胀到背压p2 再热循环热效率循环所作的功（忽略水泵功）为

【汽车精品】11水蒸气及蒸汽动力循环

8
四、水蒸气的饱和状态
饱和状态——饱和区内，饱和水和饱和水蒸气共存的平衡状态。
饱和状态下，饱和水与饱和水蒸气的平衡是动态的平衡。
饱和温度与饱和压力关系确定。压力↑→饱和温度↑。如：
p＝0.010 8 kPa时 ts＝0 ℃ p＝101.325 kPa时 ts＝100 ℃
，
ts和ps之间的关系由实验或经验公式确，定。
则有
L L L
2020年12月 Tuesday
第十一章水蒸气及蒸汽动力循环
5
过热热量q ——定压过热过程中所需的热量。
按能量转换关系，有
q h h
显然，将0.01℃的水加热变为过热水蒸气所需的热量，等于液体热、汽化潜热与过热热量三者之和。而且整个水蒸气定压发生过程及各个阶段中的加热量，均可用水和水蒸气的焓值变化来计算。
hx (1 x)h xh h x(h h) h xL
sx (1 x)s xs s x(s s)
vx (1 x)v xv v x(v v)
即干度x确定时，可用饱和水及干饱和蒸汽的状态参数，求得湿饱和蒸汽相应状态的参数。
2020年12月 Tuesday
第十一章水蒸气及蒸汽动力循环
饱和区内湿饱和蒸汽的温度ts与压力ps具有一定的函数关系，所以两者只能作为一个独立参数。要确定湿饱和蒸汽的状态，还需另一个独立参数，一般采用“干度”作为参数，但也可以是其他的状态参数，如焓、熵、比体积中的任何一个。
干度x —湿饱和蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数，即
x mv mv mw
2020年12月 Tuesday
第十一章水蒸气及蒸汽动力循环
11-1 水蒸气的发生过程 11-2 水蒸气热力性质表和图 11-3 水蒸气的热力过程 11-4 朗肯循环 11-5 再热循环 11-6 回热循环 11-7 热电联产及蒸汽-燃气联合循环

工程热力学_曾丹苓_第十一章蒸气动力循环

第十一章蒸汽动力循环（5+1学时）1. 教学目标及基本要求掌握蒸汽动力循环的分析方法；理解提高蒸汽动力循环热效率的途径和措施；掌握利用蒸汽性质图表进行有回热和再热的蒸汽动力循环计算的方法；熟悉在h-s和T-s图上表示和分析动力循环的方法。

了解新型动力循环。

2. 各节教学内容及学时分配11-1 概述（0.5学时）11-2 蒸汽卡诺循环（0.5学时）11-3 朗肯循环（0.5学时）11-4 蒸汽参数对循环热效率的影响（1学时）11-5 蒸汽再热循环（0.5学时）11-6 回热循环（1学时）11-7 热电循环（0.5学时）11-8 工质性质对循环热效率的影响，联合循环（0.5学时）★习题课：回热循环计算（1学时）3. 重点难点蒸汽卡诺循环；朗肯循环；复杂循环（回热、再热）的计算。

循环分析的一般方法。

4. 教学内容的深化和拓宽新型动力循环。

5. 教学方式讲授，讨论，.ppt6. 教学过程中应注意的问题蒸汽不要当理想气体计算，如∆h = c p∆T。

计算流速开平方前勿忘单位制统一。

7. 思考题和习题思考题：教材的课后自检题（部分在课堂上讨论）习题：教材习题1~68. 师生互动设计讲授中提问并启发讨论：蒸汽动力循环的热效率不高，其冷源损失很大，若取消冷凝器而代以压缩机将湿蒸汽压回锅炉，如何？若保持给水温度不变，回热抽汽的压力是高些好是低些好（只讨论一级回站）？9. 讲课提纲、板书设计第十一章蒸汽动力循环 11-1 概述水蒸气：使用最早且最广泛。

“外燃动力装置”：可使用各种固体、液体、气体燃料及核燃料，可使用劣质煤，还可利用太阳能和地热等能源。

（比较：内燃机）循环的热力学分析：Law I ： w q =21q q q q −==∫δP T w w w w −==∫δ循环热效率 1212111q q q q q q w t −=−==η平均吸热温度 s q T ∆=/11 平均放热温度 s q T ∆=/22　121T T− 121q q t =−=η11-2 蒸汽卡诺循环用湿蒸汽可实现卡诺循环。

第十一章蒸汽动力循环装置

第十一章蒸汽动力循环装置水蒸气是工业上最早使用来作为动力机的工质。

在蒸汽动力装置中水时而处于液态，时而处于气态。

因而蒸汽动力装置循环不同于气体动力循环。

此外，水和水蒸气不能燃烧，只能从外界吸收热量，所以蒸汽循环必须配备锅炉，因此装置设备也不同于气体动力装置。

由于燃烧产物不参与循环，故而蒸汽动力装置可利用各种燃料，如煤、渣油，甚至可燃垃圾。

§11－1简单蒸汽动力装置循环——朗肯循环1、工质为水蒸气的卡诺循环由第二定律可知，在相同温限内卡诺循环的热效率最高，而采用气体作工质的循环中，定温过程（加热及放热）难以实现，并且气体绝热线及等温线在p-v图上斜率接近，因此有w较小。

i在采用蒸汽做工质时，由于水的汽化和凝结，当压力不变时温度也不变，因而有了定温放热和定温吸热的可能。

又因为定温即是定压，其在p-v图上与绝热线斜率相差较大，因而可提高w，所以蒸汽机原则上可采用卡诺循环，如图中5－6－7－8－5所i示。

而实际的蒸汽动力装置中不采用上冻循环，其主要原因有以下几点：1）在压缩机中绝热压缩8－5过程难以实现；2）徨仅局限于饱和区，上限温度受临界温度的限制，故即使实现卡诺循环，其热效率也不高；3）膨胀末期，湿蒸汽干度过小，含水分甚多，不利于动力机安全。

所以，实际蒸汽动力循环均以朗肯循环为其基础。

2、朗肯（Rankine）循环朗肯循环是最简单也是最基本的蒸汽动力循环，它由锅炉、汽轮机、冷凝器和水泵4个基本的、也是主要的设备组成。

右图中为该装置的示意图。

水在锅炉中被加热汽化，直至成为过热蒸汽后，进入汽轮机膨胀作功，作功后的低压蒸汽进入冷凝器被冷凝成水，凝结后的水在水泵中被压缩升压后，再回到锅炉中，完成一个循环。

为了突出主要矛盾，分析主要参数对循环的影响，与前述循环一样，首先对实际循环进行简化和理想化，略去摩阻及温差传热等不可逆因素，理想化后的循环由右图(a )所示的热力过程组成，对应的T-s 图如图(b )所示。

蒸汽动力循环装置

若忽略水泵功，同时近似取若忽略水泵功， h4≈h3，则
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第十一章蒸汽动力循环装置
“工程热力学”多媒体课件工程热力学”
二、初参数对朗肯循环热效率的影响
1、初温t1 初温t
T1 ↑ T2不 ⇒ ηt ↑ 变
or 循环1t2t3561t 循环1 =循环123561+循环11t2t21 循环12心
第十一章蒸汽动力循环装置
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蒸汽电厂示意图
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第十一章蒸汽动力循环装置
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§11-1 简单蒸汽动力装置循环 11—郎肯循环(Rankine cycle)
一.简介 1、水蒸气的卡诺循环 6ab56
水蒸气卡诺循环有可能实现，但：水蒸气卡诺循环有可能实现， 1）温限小；温限小； 2）膨胀末端x太小；膨胀末端x太小； 3）压缩两相物质的困难；压缩两相物质的困难；所以，实际并不实行卡诺循环。所以，实际并不实行卡诺循环。
b）循环内部热效率 (忽略泵功）忽略泵功）
ηi =
w act net, q1
=
w,Tact t q1
h −h2act ηT ( h −h2 ) 1 1 = = =ηTηt h −h2' h −h2' 1 1
ws—有效轴功 ηm—机械效率
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c）装置有效热效率ηe（考虑机械损失）装置有效热效率η 考虑机械损失）
a）流程图
b）p-v，T-s 及 h-s 图
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第十一章蒸汽动力循环装置
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w,T = h −h2 ? cp (T −T2 ) w, p = h4 −h3 = t t 1 1 w = w,T − w, p net t t

第十一章蒸汽动力循环(作业)

3352
1960 0.754 1932
rW
q1(kJ/kg) ηt
0.9976
3335.54 0.3828
0.9951
32
3217.38 0.4285
当t₁，P2 不变时，随初压P1的提高，有下列情况：汽轮机出口乏汽干度下降；循环功比稍有下降，变化极小，循环功比数值都接近1故对泵功忽略不计不会导致大的误差；循环热效率提高。
锅炉效率ηB=0.85,燃料发热量 qB=26000kJ/kg，则燃料消耗量B h D q1 95575 2633.6 1 B 11389kg/h 11.389T/h B qB 0.85 26000 4 3 2
s
热力学习题参考答案 [11-4]具有二级混合式加热器的回热循环如图11-14所示，已知其参数如下p1=3.5MPa，t1=435℃，p2=0.004MPa， pA=0.6MPa，pB=0.1MPa, 忽略泵功不计，试求：⑴抽汽系数αΑ，αB； ⑵循环吸热量q1 ；⑶循环功量w ； ⑷循环的热效率；⑸与无回热的朗循环相比较（参数相同）
热力学习题参考答案 ⑴抽汽系数 A , B 由能量平衡，有 A 2852 1 A 417.5 1 670.4
670.4 417.5 A 0.1038 2852 417.5
由能量平衡，有
1 A 417.5 B 2528 1 A B 121.4 1 A 417.5 121.4 0.1102
解：忽略泵功时，h4
h6 h5 hB h8 h7 h A
h3 h2 121.4kJ / kg 417.5kJ / kg 670.4kJ / kg

蒸汽动力循环的四个主要过程

蒸汽动力循环的四个主要过程
蒸汽动力循环的四个主要过程是：
1. 压缩：在蒸汽动力循环中，蒸汽从锅炉中产生并进入蒸汽轮机。

在进入蒸汽轮机之前，蒸汽需要被压缩以增加其热能密度。

压缩过程通常通过蒸汽压缩机完成，其中蒸汽被压缩到较高的压力。

2. 膨胀：压缩后的蒸汽进入蒸汽轮机进行膨胀。

在膨胀过程中，蒸汽的热能被转化为机械能，驱动蒸汽轮机旋转并做功。

通过连接到轮轴上的发电机，膨胀过程中产生的机械能可以转化为电能。

3. 冷凝：在膨胀过程结束后，蒸汽处于低压状态。

为了进一步提高热效率，蒸汽需要在冷凝器中冷凝成水，释放出余热。

在冷凝过程中，蒸汽失去热能并变成液态。

这些液态水可以被重新加热并再次进入蒸汽轮机，形成循环。

4. 加热：冷凝后的水被泵送到锅炉中，在那里它被加热至高温。

在锅炉中，水接触到燃烧的燃料，经过吸热反应转化为蒸汽。

加热过程使蒸汽再次进入压缩过程，形成循环。

第十一章蒸汽动力循环资料.

不可逆绝热过程1-2ˊ
4 3
热能工程教研室
2 2’ s
实际蒸汽动力循环分析方法
√ 热一律：热效率分析法
热二律：熵分析法 Ex分析法
热能工程教研室
提高循环热效率的途径
改变循环参数改变循环形式改变循环形式
热能工程教研室
提高初温度提高初压力降低乏汽压力再热循环回热循环
热电联产燃气-蒸汽联合循环
四、有摩阻的实际循环
T 5
4’ 4
3
1’’1’ 1
2 2’
非理想因素：
蒸汽管道摩擦降压，散热(1’’1’) 汽机汽门节流( 1’ 1 ) 汽机不可逆( 1 2 ’)
给水泵不可逆( 3 4 ’)
s
热能工程教研室
四、有摩阻的实际循环
本课程仅分析一个代表性的不可逆因素：汽机不可逆
T 5
1
可逆绝热过程1-2代之以
缺点： • 对耐热及强度要求高，目前最高初温一般在550℃左右
• v2' 汽机出口尺寸
大
2) 蒸汽初压对郎肯循环热效率的影响
t1 , p2不变，p1
T
5'
5
4'
4 3
热能工程教研室
1' 1 6'
6
2' 2
s
优点：
• T1 t
• v2' ，汽轮机出口
尺寸小
缺点： • 对强度要求高
• x2' 不利于汽
第十一章
蒸汽动力循环
§11-1 郎肯循环
一、朗肯循环
过热器
汽轮机
1
锅炉
发电机
4
2
简化（理想化） 41 锅炉 p 吸热 12 汽轮机 s 膨胀

华北电力大学课件,工程热力学第11章、蒸汽动力装置循环_1515

实际 w p 实水际 h 3 a h 泵 2 w p p 功 1 0 ..8 0 4 5 7 1 ： .5 6 k5 /k Jg
理想情况下汽轮机功： w T h 1 h 2 3 4 3 2 . 1 1 9 9 0 . 3 1 4 4 1 . 8 k J / k g
w p h 3 h 2 v 2 p 1 p 2
v2 0.0010m3 0/k5g2
w p1.0 4k7/Jkg
p114 16 0Pa p250P 00 a
2019/5/3
理想情况下水泵功： w p h 3 h 2 v 2 p 1 p 2 1 4 . 0 7 k J / k g
2019/5/3
2
§11-1 简单蒸汽动力装置循环 —朗肯循环(Rankine cycle)
一.简介
32019/5/3
朗肯 W.J.M. Rankine，1820~1872年，英国科学家。
1820年6月5日出生于苏格兰的爱丁堡。1855年被委任为格拉斯哥大学机械工程教授。 1858年出版《应用力学手册》一书，是工程师和建筑师必备的指南。1859年出版《蒸汽机和其它动力机手册》，是第一本系统阐述蒸汽机理论的经典著作。朗肯计算出一个热力学循环(后称为朗肯循环)的热效率，被作为是蒸汽动力发电厂性能的对比标准。 1872年12月24日于格拉斯哥逝世。
2019/5/3
(1) 循环效率
汽轮机的相对内效率： ri实理际论功功 hh11hh22a
水泵的效率：
p实理际论泵泵 hh33a 功功 hh2 2
实际效率：
i h1h1h2h2rih3ah3h2ph2

蒸汽动力循环及制冷循环

特点： ① 冷凝器中冷却工质旳介质为热顾客旳介质（不一定是冷
却水）冷凝温度由供热温度决定，QL得以利用； ② 排气压力受供热温度影响，较郎肯循环排气压力高,不小
于大气压力；
③ 热电循环效率 =循环热效率+提供热顾客旳热量/输入旳总热量。
QL
QH
（2）抽气式汽轮机联合供电供热循环
J
P P 0 cp
这阐明了理想气体在节流过程中温度不发生变化
② 真实气体
有三种可能旳情况，由定义式知
J
T P H
当μJ>0时，表达节流后压力下降，温度也下降
V T V 0
致冷
T P
当μJ=0时，表达节流后压力下降，温度不变化
V T V 0 不产生温度效应 T P
这就阐明了在相同条件下等熵膨胀系数不小于节流膨胀系数,所以由等熵膨胀可取得比节流膨胀更加好旳致冷效果.
(3) 积分等熵温度效应
等熵膨胀时，压力变化为有限值所引起旳温度变化，
称之。
p2
Ts T2 T1 s dp
p1
计算积分等熵温度效应旳措施有4种：
① 利用积分等熵温度效应
Ts
p2
s dp
（1）工质进汽轮机状态不同
卡诺循环：湿蒸汽郎肯循环：干蒸汽
（2）膨胀过程不同
卡诺循环：等熵过程郎肯循环：不可逆绝热过程
（3）工质出冷凝器状态不同卡诺循环：气液共存
（4）压缩过程不同（5）工作介质吸热过程不同
郎肯循环：饱和水
卡诺循环：等熵过程郎肯循环：不可逆绝热过程，若忽视掉工作介质水旳摩擦与散热，可简化为可逆过程。
6.2 节流膨胀与作外功旳绝热膨胀
一. 节流膨胀过程

11 蒸汽动力循环 (1)

第十一章蒸汽动力一、是非题1．在目前的技术条件下，水蒸气卡诺循环是难以实现的。

（）2．在目前的技术条件下，即使实现了水蒸气卡诺循环，其热效率也是不高的。

（）3．热效率随着蒸汽初压的提高而增加，因此，设计时总是选择装置所能承受的最大压力。

（）4．热效率随着蒸汽初温的提高而增加，因此，设计时总是选择金属材料所能承受的最大温度。

（）5．汽轮机的背压总是高于冷却水温度所对应的饱和压力。

（）6．从热电循环的经济性角度考虑，应尽可能提高热电循环的能量利用系数。

（）7．蒸汽动力循环在采用高的初参数和再热、回热等措施以后，热效率距相同温度范围的卡诺循环热效率尚有相当大的距离。

主要是因为平均吸热温度比金属容许温度还低得较多。

（）二、思考题1．蒸汽中间再过热的主要作用是什么？是否任何条件下再过热都有好处？为什么？2．蒸汽动力循环的热效率不高，其冷源损失很大，若取消冷凝器而代以压缩机将湿蒸汽压回锅炉其结果将如何？3．回热是什么意思？为什么回热能提高循环的热效率？4．假如保持给水温度不变，回热抽汽的压力是高些好是低些好（只讨论一级回热）？5．总结一下，蒸汽动力循环是根据哪些原则并利用了哪些方法提高热效率的。

6．循环的热效率t与整个装置的效率是一回事吗？它们有什么区别和联系。

7．在织造厂、造纸厂以及制药厂等较集中的地区兴建发电厂时，选用哪种蒸汽循环比较合适？三、习题11-1 某朗肯循环的蒸汽参数为：t1=500°C，p2=0.004MPa试计算p1分别为3,6,12MPa时的：（1）水泵所消耗的功量及进出口水温差；（2）汽轮机作功量及循环功比；（3）汽轮机出口汽干度；（4）循环热效率；（5）分析以上结果可以说明什么问题。

11-2 朗肯循环中，蒸汽参数为：p1=3.5MPa,t1=435°C。

试计算背压p2分别为0.004MPa, 0.01MPa, 0.1MPa时的循环热效率。

11-3 某热电厂中，装有按朗肯循环工作的功率为1.2万千瓦的背压式汽轮机，蒸汽参数为p1=3.5MPa、t1=435°C，p2=0.6MPa。

工程热力学课后答案--华自强张忠进高青(第四版)第11章

11第十一章水蒸气及蒸汽动力循环11-1 试根据水蒸气的h -s 图，求出下述已知条件下的各状态的其它状态参数p 、v 、t 、h 、s 及x (或过热蒸汽的过热度D ＝t －t s )。

已知：(1) p ＝0.5 MPa 、t ＝500 ℃；(2) p ＝0.3 MPa 、h ＝2 550 kJ/kg ；(3) t ＝180 ℃、s ＝6.0 kJ/(kg ·K)；(4) p ＝0.01 MPa 、x ＝0.90；(5) t ＝400 ℃、D ＝150 ℃。

解查h -s 图得（１）h =3500 kJ/kg ，s =8.08 kJ/(kg ·k)，0.72 m =v 3/kg, =D 448℃；（２）s =6.54 kJ/(kg ·k)，x =0.921，t =134 ℃，57.0=v m 3/kg ；（３）h =2520 kJ/kg, x =0.865，=v 0.168 m 3/kg ；（４）h =253 4 kJ/kg ，s =7.4 kJ/(kg ·k)，t =46℃；（５）h =320 0 kJ/kg ，s =6.68 kJ/(kg ·k)，x =1，p =4Mpa 。

-2 根据水蒸气表，说明下述已知条件下的各状态的其它状态参数t 、v 、h 及s 。

已知： (1) p ＝0.3 MPa 、t ＝300 ℃；(2) p ＝0.5 MPa 、t ＝155 ℃； (3) p ＝0.3 MPa 、x ＝0.92。

解查水蒸汽表得（1）kg m 16081.03=v ,kg kJ 2.4299=h ,K kg kJ 8540.6⋅=s ；（2）kg m 525093001.03=v ,kg kJ 525.656=h ,K kg kJ 5886.1⋅=s ;（3）t s =133.54 ℃，v ′ =0.001 073 5 m 3/kg ，，/kg m 86605.03=′′′vkJ/kg 5.2725,kJ/kg 4.561=′′=′h hK)kJ/(kg 993.6K),kJ/(kg 6717.1s ⋅=′′⋅=′s 。

(汽轮机课件)蒸汽动力循环

Q1
热机 Q2 低温热源
W0
ηtc = 0; （3）当T1= T2 时，
第二类用动机是造不出来的
=
(4) 提高循环热效率的根本途径是: ① 提高吸热温度 T1; ② 降低放热的 T2 。
−Q1 Q2 −Q Q + +0 = 1 + 2 T1 T2 T1 T2 ΔSiso = −Q1 Q2 + ≥0 T1 T2
T2
3
2
吸热平均温度 T 1 = 放热平均温度 T 2 =
3 2
汽轮机作功 wT = h1 − h2 水泵耗功 wp = h4 − h3 循环净功 w0 = q1 − q2 = wT − wP 循环热效率
w ηt = 0 q1
s
汽耗率：每生产１kW.h （3600kJ）的功所消耗的蒸汽量。
循环热效率
3
3
2 2′
循环热效率 ηt =
ηc.oi
s
Hale Waihona Puke w h −h = p = 4 3 w′p h4′ − h3
wt′ 汽轮机的相对内效率 ηoi = wt wp η = 水泵的相对内效率 p w′p
s
所以
h2′ = h1 − ηoi wt = h1 − ηoi ( h1 − h2 )
4′
p1 , t1 , p2 ,ηoi ,ηc ,oi
T
１
′, w0 ′ ,ηt q1
汽轮机作功 wt′ = h1 − h2′ 水泵耗功
w′p = h4′ − h3 ′ w0 ′ q1
关键
2 2′
得到 h2′ , h4′
ηoi =
wt′ h1 − h2′ = wt h1 − h2

工程热力学思考题及答案第十一章

程的进行来作为补充条件。乏气向冷却水排热就是这样一个补充条件，是不可缺少的。
6.用蒸汽作为循环工质，其吸热和放热接近定温过程，而我们又常说以定温吸热和定温放热最为有
利，可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低?
答：柴油机的汽缸壁因为有冷却水和进入气缸的空气冷却，燃烧室和叶片都可以冷却，其材料可以
承受较高燃气温度，燃气温度通常可高达 1800-2300K，而蒸汽循环蒸汽过热器外面是高温燃气里面是蒸汽，所以过热器壁面温度必定高于蒸汽温度，这与柴油机是不同的，蒸汽循环的最高蒸汽温
度很少超过 600K.。因此蒸汽循环的热效率较低。
2
H TANG
7.应用热泵来供给中等温度(例如 100℃上下)的热量是比直接利用高温热源的热量来得济，因此有人设想将乏汽在冷凝器中放出热量的一部分用热泵提高温度，用以加热低温段(100℃以下)的锅炉给水，这样虽然需要增添热泵设备。但却可以取消低温段的抽汽回热，使抽汽回热设备得以简化，而对循环热效率也能有所补益。这样的想法在理论上是否正确? 答：这种想法是不正确的。回热循环是是通过减少了温差传热不可逆因素，从而使热效率提高，使该循环向卡诺循环靠近了一步。而该题中的想法恰恰是又增加了温差传热不可逆因素。因此对效率提高是没有好处的。 8.热量利用系数ξ 说明了全部热量的利用程度，为什么又说它不能完善地衡量循环的经济性？答：热量利用系数说明了全部热量的利用程度，但是不能完善的衡量循环的经济性。能量分为可用能与不可用能，能量的品位是不同的。在实际工程应用中用的是可用能。可用能在各个部分各个过程的损失是不能用热量利用系数来说明的。 9.总结一下气体动力循环和蒸汽动力循环提高循环热效率的共同原则。答：提高循环热效率的共同原则是：提高工质的平均吸热温度。

工程热力学学-11 水蒸气及蒸汽动力循环

工程热力学
ux (1 x)u'xu" u'x(u"u') hx (1 x)h ' xh" h ' x(h" h ') h' xL sx (1 x)s'xs" s'x(s"s') vx (1 x)v'xv" v'x(v"v')
8
11-2 水蒸气热力性质表和图
B
A
s
10
2、水蒸气热力性质线图（h - s图）
工程热力学
11
2、水蒸气热力性质线图（h - s图）
工程热力学
C为临界点，BC为饱和水线，AC为干饱和水蒸气线 ACB线下面是湿蒸汽区，AC右上方是过热蒸汽区
h
定压线群
p
vT
定温线群
定容线群
C
定干度线群
A
B
s
12
h
p
C
B
工程热力学
vT A
（1）在湿蒸汽区内有定压线、定温线和等干度线，此区域内，定压线即为定温线；
3-0：抽汽后剩余的(1-α)kg水在水泵中的绝热加压过程
0-b：抽汽后剩余的(1-α)kg水在回热器中的定压吸热过程 b-0’：回热后重新汇合的1kg水在水泵中的绝热加压过程
h x=0
工程热力学
p2 2 t2
p1 t1
1
x x=1
s
p1 =p2 2 t2
t1
1 x x=1 s 16
三、定温过程 t1 = t2
h
q12
2
Tds
1
T1(s2 s1)

工程热力学WORD版第11篇蒸汽动力循环

第11章蒸汽动力循环一、教案设计教学目标: 使学生熟练掌握水蒸气朗肯循环、回热循环、再热循环和热电循环的组成、热效率计算及提高热效率的方式和途径。

知识点：朗肯循环、回热循环、再热循环和热电循环的组成、热效率计算及提高热效率的方式和途径重点：分析朗肯循环的分析方式，提高循环循环效率的方式和途径。

难点：回热循环、再热循环和热电循环；提装置循环效率的方式和途径。

教学方式：教学+多媒体演示+课堂讨论师生互动设计：提问+启发+讨论☺问：自己观察过身旁的热力系统的状态转变吗？☺问：你以前明白热力系统的状态转变往往伴随着系统与外界间能量的互换吗？☺问：你明白温度计什么原理吗？温度计测温的理论依据你试探过吗？☺问：用过压力计吗？氧气瓶上压力表读数是瓶中的真实压力吗？☺问：能举出几个具体的强气宇、广延量？热力进程、热力循环？☺问：爆炸进程能以为是准静态进程吗？☺问：你能说出进程量与状态量的区别吗？请具体举例。

☺问：你碰到的哪些现象属于不可逆现象？学时分派：4学时+2讨论二、大体知识热机：将热能转换为机械能的设备叫做热力原动机。

热机的工作循环称为动力循环。

动力循环：可分蒸汽动力循环和气动力循环两大类。

第一节蒸汽动力大体循环一朗肯循环朗肯循环是最简单的蒸汽动力理想循环，热力发电厂的各类较复杂的蒸汽动力循环都是在朗肯循环的基础上予以改良而取得的。

一、装置与流程蒸汽动力装置：锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵等四部份主要设备。

工作原理：p-v 、T-s 和h-s 。

朗肯循环可理想化为：两个定压进程和两个定熵进程。

3’-4-5-1水在蒸汽锅炉中定压加热变成过热水蒸气， 1-2过热水蒸气在汽轮机内定煽膨胀，2-3湿蒸气在凝汽器内定压(也定温)冷却凝结放热， 3-3’凝结水在水泵中的定情紧缩。

二、朗肯循环的能量分析及热效率取汽轮机为控制体，成立能量方程:3121h h h h --=η三、提高朗肯循环热效率的大体途径依据：卡诺循环热效率 1．提高平均吸热温度直接方式式提高蒸汽压力和温度。